石墨烯是近年來的熱點材料,熱點話題。本文主要從石墨烯制備、概念、結構以及性能應用，市場政策等方面為您全面解讀石墨烯。

一、概念、制備與結構篇

1、什么是石墨烯?

答：將石墨的層狀結構無限剝離，直到原子級厚度，該薄層碳材料的性質與原來的石墨有極大的不同（電子運動性質發生重大變化），該薄層碳材料取名石墨烯。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地從石墨中剝離出石墨烯，并表征了它的性質，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創性實驗”為由，共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。

2、石墨烯和石墨在結構上有什么區別？

答：石墨是由一層層蜂窩狀有序排列的平面碳原子構成的。當把石墨片層剝成單層之后，這種只有一個單原子層的石墨薄片稱為單碳層石墨烯。

3、石墨烯可以分為哪幾類？（提示：以層數來劃分）

答：單碳層石墨烯、雙碳層石墨烯、多碳層石墨烯（3-10層）。

4、單層石墨烯的厚度是多少？

答：0.335nm，大約是頭發絲的二十萬分之一。

5、石墨烯主要是由什么元素組成的？

答：碳元素。

6、石墨烯和石墨最本質的區別在哪里？

答：電子性質發生了改變，因此其許多性質都不同。

7、石墨烯、碳納米管、炭黑在結構上有什么區別？

答：微觀上石墨烯為二維薄片狀，碳納米管為一維線狀，炭黑為零維粒子狀。

8、石墨烯與石墨的關系是什么？

答：石墨由很多層石墨烯構成;石墨一層一層剝離就變成石墨烯。

9、石墨烯最早是如何被制備、發現的？

答：利用膠帶剝離法從高定向裂解石墨塊中剝離得到的。

10、鉛筆在紙上輕輕劃過留下痕跡是否有可能含有單原子層石墨烯？

答：可能。鉛筆芯材料為石墨材料，在紙上劃過，將發生碳層的剝離。

11、石墨烯制備方法目前主要有哪些？

答：機械剝離法、CVD法、化學氧化還原法、插層剝離法等。

12、氧化石墨烯用Hummer法制備需要哪些化學物質？

答：濃硫酸、高錳酸鉀、蒸餾水、雙氧水等。

13、石墨烯利用化學氧化還原法制備有哪些優缺點？

答：優點：可以大規模制備氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、其中氧化石墨烯水溶性好、利用其可進行化學接枝改性；

缺點：制備得到石墨烯缺陷大、破壞了石墨烯原有的結構、大量使用強酸和強氧化劑，易造成環境污染。

14、機械剝離法制備石墨烯有哪些優缺點？答：優點:易于量產、操作簡單；

缺點：一些參數尚不易控制。

15、CVD法制備石墨烯有哪些優缺點？

答：優點：可以制備高質量的石墨烯薄膜；缺點：量產轉移等成本較高，工藝條件還需進一步完善。

16、石墨烯的表征方法目前主要有哪些？

答：可以用電子顯微鏡等對石墨烯的厚度，形貌等進行觀察、測試，主要有：AFM、HRTEM、Raman、SEM、SEAD、XRD等二、性能與應用篇

17、石墨烯具有哪些特殊性質？為什么成為21世紀的明星材料？

答：目前發現的結構完整的單碳層石墨烯強度很高、導電、導熱性能極好，具有十分廣闊的應用前景。

18、石墨烯在哪些領域具有潛在應用？

答：石墨烯具有很好的導電、導熱性，強度高，比表面積大，預期在計算機芯片、電子材料、導熱材料，高性能復合材料、環境處理、催化劑載體等領域具有潛在應用。

19、石墨烯耐溫嗎？

答：石墨烯的主要成分是碳，并且具有穩定的晶格結構，比一般高分子材料的耐熱溫度還高。

20、石墨烯在鋰電池上的應用是什么？答：鋰電池導電添加劑，可以提高鋰電池的充電速度和綜合性能。

21、石墨烯與鉛酸電池有何關系？

答：石墨烯有望應用于鉛酸電池內的電極材料，替代原來的石墨材料，提高綜合性能，等等。

22、石墨烯目前在手機上主要有哪些應用？

答：石墨烯觸摸屏、電池和導熱膜

23、石墨烯在塑料改性方面可以有哪些作用？

答：提高塑料的強度、模量、表面光澤性、表面硬度、改善塑料的抗靜電性能、提高塑料的導熱、散熱性能，等等；

24、石墨烯在橡膠改性方面可以有哪些作用？

答：提高橡膠的耐磨性能、散熱性能、抗靜電性能等。

25、石墨烯在涂料領域可以有哪些作用？

答：利用石墨烯的導電性、阻隔性提高涂料的阻隔性能、防腐性能。可以制備電磁屏蔽涂料、抗靜電涂料等。

26、石墨烯在油墨方面可以有哪些應用？

答：可以制備導電性油墨,用于導電線路印刷等。

27、石墨烯在物聯網領域可以有哪些應用？

答：可以制備導電油墨，用于印刷電路如用于條碼、射頻識別即RFID制作等。

28、石墨烯在LED燈具領域可以有何應用？答：利用石墨烯的高導熱性能，制備散熱材料，用于LED燈具散熱等。

29、石墨烯在服裝面料可以有哪些應用？

答：利用石墨烯電學、熱學或其它功能，通過添加、植入等手段，使面料賦予相關功能。

30、石墨烯在環境保護領域可以有哪些應用？

答：利用石墨烯的高比表面特性，用于吸附水中污染物。利用石墨烯的可成膜性制備過濾材料用于水質處理。利用石墨烯制備的傳感器，可以檢測環境中微量物質。

31、石墨烯在汽車配件行業可以有哪些應用？

答：利用石墨烯的力學性能特性，制備高性能復合材料，用于汽車配件，也可以用于汽車輪胎。

32、石墨烯在電子行業可以有哪些應用？

答：利用石墨烯的超薄性與導電性，制備超薄導電材料，替代一些導電配件，可以降低成本，減小重量，縮小體積、提高性能等。

33、石墨烯在醫療衛生領域可以有哪些應用？

答：石墨烯可以作用各類傳感器件，用于各種醫療檢測等。

34、石墨烯在特種材料領域可以有哪些應用？

答：石墨烯可以制備高強度復合材料用于防彈材料；可以制備輕便高導電材料用于電磁屏蔽或吸波材料等；或制備高強度復合材料用于其它特種器械。

35、石墨烯在潤滑油領域有何應用？

答：在潤滑油中添加極少量的石墨烯，可以大幅度提高潤滑油的綜合性能。

36、石墨烯還在哪些領域可能具有潛在應用？

答：利用石墨烯的導電、導熱、高強度、超薄性可以在很多領域替代傳統材料，具體應該考慮其性價比等因素。

三、市場與政策篇

37、石墨烯目前的市場價格如何？

答：目前石墨烯無論是薄膜產品或粉體、分散液產品都處于有限規模的研發生產階段，價格較高，如粉體價格在1000元/公斤左右。隨著應用市場的打開，生產規模擴大，石墨烯的可以與一般納米材料一樣，價格上具有競爭力。

38、目前，有哪些全國性石墨烯組織？

答：中國石墨烯產業技術創新聯盟，成立于2013年7月。

39、目前，國家對石墨烯產業是否有標準制定？

答：2016年4月5日，《石墨烯材料的術語、定于及代號》國家標準（征求意見稿）在中國國家標準管理委員會官網正式公布。

40、國家對石墨烯有哪些相應政策？

答：2015年11月30日，中國工業和信息化部、國家發展改革委、科技部印發《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》，提出到2020年，形成完善的石墨烯產業體系，實現石墨烯材料標準化、系列化和低成本化。